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原文传递一种仿生气体富集装置

专利名称：	一种仿生气体富集装置
摘要：	一种仿生气体富集装置属机械工程技术领域，本实用新型中外壳和螺旋富集片经两个螺旋富集片支架固接，仿生新月形富集块以均匀排列分布在螺旋富集片上，凸起密集排布在仿生新月形富集块背风曲面，在仿生富集块的背风曲面涂覆相应气体富集剂，整流板经细杆与细轴安装在整流板支架上，其中细杆一端与电磁套筒相连并通过电磁套筒的驱动改变整流板的朝向从而改变进气流的方向；本实用新型在富集状态下能在仿生新月形富集块的背风曲面形成回旋涡流，达到最佳富集效果和富集速率，同时整流板能对进气流场的流向进行调节，保证解富集时被富集的气体完全、快速流向下方，能有效提高富集装置的整体效率。
专利类型：	实用新型
国家地区组织代码：	吉林;22
申请人：	吉林大学
发明人：	常志勇;马云海;孙霁宇;王海燕;龙刚;张宇晨;陈东辉;翁小辉;郭丽;黄汇;任丽丽;卢国龙
专利状态：	有效
申请日期：	2018-11-15T00:00:00+0800
发布日期：	2019-10-25T00:00:00+0800
申请号：	CN201821877451.3
公开号：	CN209542247U
代理机构：	长春吉大专利代理有限责任公司
代理人：	邵铭康;朱世林
分类号：	G01N1/40(2006.01);G;G01;G01N;G01N1
申请人地址：	130012 吉林省长春市前进大街2699号
主权项：	1.一种仿生气体富集装置，其特征在于，由外壳体(Ⅰ)、螺旋富集片(Ⅱ)和整流装置(Ⅲ)组成，其中螺旋富集片(Ⅱ)的前端与外壳体(Ⅰ)中前支架(3)的后面固接，螺旋富集片(Ⅱ)的后端与外壳体(Ⅰ)中后支架(2)的前面固接；整流装置(Ⅲ)经其支架板组件Ⅰ(Ⅴ)的上支架板(18)、支架板组件Ⅱ(Ⅵ)的右支架板(21)、支架板组件Ⅲ(Ⅶ)的下支架板(24)和支架板组件Ⅳ(Ⅷ)的左支架板(27)固接于外壳体(Ⅰ)中外壳(1)的近前部内壁，且与外壳体(Ⅰ)中前支架(3)的间距L5为50mm；整流装置(Ⅲ)中定位杆(15)后端固接于外壳体(Ⅰ)中前支架(3)前面的中心。 2.按权利要求1所述的一种仿生气体富集装置，其特征在于：所述的外壳体(Ⅰ)由外壳(1)、后支架(2)和前支架(3)组成，其中外壳(1)为圆台筒形，其后端直径d1为185-195mm，前端直径d2为155-165mm，长度L1为445-455mm、厚度L7为1.5-2.5mm；后支架(2)为十字形架，固接于外壳(1)近后端内壁，其距外壳(1)后端的长度L2为75-85mm；前支架(3)为十字形架，固接于外壳(1)中部内壁，其距后支架(2)的长度L3为215-225mm。 3.按权利要求1所述的一种仿生气体富集装置，其特征在于：所述螺旋富集片(Ⅱ)为横截面呈螺旋状的卷板，卷板外表面设有828个仿生富集块(4)；卷板的长度L3为220mm，厚度L7为2mm；其横截面轮廓线由c-d-e曲线构成，828个仿生富集块(4)分为36列，每列23个；每列的螺旋角α为10°，且各列之间的距离L10为40mm；在同一列中相邻的仿生富集块(4)的间距L9为20mm；仿生富集块(4)的宽度L11为10-13mm，高度h1为1-2mm，其侧翼长度L12为9-9.6mm，迎风曲面(5)前端至丘顶的水平距离L13为3.4-3.8mm；迎风曲面(5)与水平面的夹角γ为20°-24°，背风曲面(6)与水平面的夹角θ为36°-40°；每个仿生富集块(4)左右相对于中心线D-D对称布置，迎风曲面(5)由曲线段f-j、曲线段j-k和曲线段k-f共同围成，背风曲面由曲线段f-i、曲线段i-j和曲线段j-f共同围成，直径为0.2-0.3mm的凸起(Ⅹ)在背风曲面(6)表面的分布率为80％-90％；加热条(7)位于仿生富集块(4)腔内与背风曲面(6)相距0.3-0.8mm，其中螺旋富集片轮廓曲线c-d-e曲线参数方程为： r＝10 angle＝1440t s＝1pirt yo＝ssin(angle) xo＝scos(angle) x＝xo+ssin(angle) y＝yo-scos(angle) z＝0 其中:o点为三维坐标原点；r为初始螺旋线直径；s为在t时刻螺旋线直径，即与原点的距离；z为曲线竖直方向高度；pi为π；仿生富集块f-j段曲线方程为： y＝-0.068x2-1.6618x-4.6182 其中：-12.9≤x≤-3.6；k点为坐标原点；仿生富集块j-k段曲线方程为： y＝-0.0094x2-0.3245x-0.0027 其中：-3.6≤x≤0；k点为坐标原点； (-3.6≤x≤0) 仿生富集块k-f段曲线方程为： y＝-0.0515x2-0.9772x+0.09651 其中：-12.9≤x≤-9.3；k点为坐标原点；仿生富集块f-i段曲线方程为： y＝-0.055x2-1.8711x-9.25 其中：-9.3≤x≤-3.6；点k为坐标原点；仿生富集块i-j段曲线方程为： y＝0.1684x2+1.9343x+5.5361 其中：-12.9≤x≤0；点k为坐标原点；仿生富集块j-f段曲线方程为： y＝0.0042x2+0.1641x+1.4792 其中：-12.9≤x≤-3.6；点k为坐标原点。 4.按权利要求1所述的一种仿生气体富集装置，其特征在于：所述的整流装置(Ⅲ)由整流板支架(Ⅳ)、定位杆(15)、厚整流板Ⅰ(34)、厚整流板Ⅱ(35)、厚整流板Ⅲ(36)、厚整流板Ⅳ(37)、薄整流板组(38)、轴座组(Ⅺ)和细轴组(Ⅻ)组成，其中整流板支架(Ⅳ)由支架板组件Ⅰ(Ⅴ)、支架板组件Ⅱ(Ⅵ)、支架板组件Ⅲ(Ⅶ)、支架板组件Ⅳ(Ⅷ)、旋转套筒组(Ⅸ)、细杆组Ⅰ(8)、分板Ⅰ(9)、细杆组Ⅱ(10)、分板Ⅱ(11)、细杆组Ⅲ(12)、分板Ⅲ(13)、细杆组Ⅳ(14)和分板Ⅳ(16)组成，其中细杆组长度L8均为90-94mm，直径d4为1-3mm；支架板组件Ⅰ(Ⅴ)由电磁套筒组Ⅰ(17)、上支架板(18)和电磁套筒组Ⅱ(19)组成，其中上支架板(18)的长度L16为15-20mm，宽度L15为5-8mm，厚度为3mm；电磁套筒组的直径d5均为4-6mm、长度L18为4-8mm，且电磁套筒组Ⅰ(17)和电磁套筒组Ⅱ(19)的各两个电磁套筒呈45度角固接于上支架板(18)两面；支架板组件Ⅱ(Ⅵ)由电磁套筒组Ⅲ(20)右支架板(21)和电磁套筒组Ⅳ(22)组成，且电磁套筒组Ⅲ(20)和电磁套筒组Ⅳ(22)的各两个电磁套筒呈45度角固接于右支架板(21)两面；支架板组件Ⅲ(Ⅶ)由电磁套筒组Ⅴ(23)下支架板(24)和电磁套筒组Ⅵ(25)组成，且电磁套筒组Ⅴ(23)和电磁套筒组Ⅵ(25)的各两个电磁套筒呈45度角固接于下支架板(24)两面；支架板组件Ⅳ(Ⅷ)由电磁套筒组Ⅶ(26)、左支架板(27)和电磁套筒组Ⅷ(28)组成，且电磁套筒组Ⅶ(26)和电磁套筒组Ⅷ(28)的各两个电磁套筒呈45度角固接于左支架板(27)两面；旋转套筒组(Ⅸ)上设有定位孔(30)和呈十字形排列的旋转套筒Ⅰ(29)、旋转套筒Ⅱ(31)、旋转套筒Ⅲ(32)和旋转套筒Ⅳ(33)；细杆组Ⅰ(8)的二细杆一端与支架板组件Ⅰ(Ⅴ)的电磁套筒组Ⅰ(17)二电磁套筒间隙配合，细杆组Ⅰ(8)的二细杆另一端与支架板组件Ⅳ(Ⅷ)的电磁套筒组Ⅷ(28)二电磁套筒间隙配合；细杆组Ⅱ(10)的二细杆一端与支架板组件Ⅰ(Ⅴ)的电磁套筒组Ⅱ(19)二电磁套筒间隙配合，细杆组Ⅱ(10)的二细杆另一端与支架板组件Ⅱ(Ⅵ)的电磁套筒组Ⅲ(20)二电磁套筒间隙配合；细杆组Ⅲ(12)的二细杆一端与支架板组件Ⅱ(Ⅵ)的电磁套筒组Ⅳ(22)二电磁套筒间隙配合，细杆组Ⅲ(12)的二细杆另一端与支架板组件Ⅲ(Ⅶ)的电磁套筒组Ⅴ(23)二电磁套筒间隙配合；细杆组Ⅳ(14)的二细杆一端与支架板组件Ⅲ(Ⅶ)的电磁套筒组Ⅵ(25)二电磁套筒间隙配合，细杆组Ⅳ(14)的二细杆另一端与支架板组件Ⅳ(Ⅷ)的电磁套筒组Ⅶ(26)二电磁套筒间隙配合；分板Ⅰ(9)上端固接于支架板组件Ⅰ(Ⅴ)的上支架板(18)下端，分板Ⅰ(9)下端固接于旋转套筒组(Ⅸ)的旋转套筒Ⅰ(29)和旋转套筒Ⅱ(31)之间；分板Ⅱ(11)右端固接于支架板组件Ⅱ(Ⅵ)的右支架板(21)左端，分板Ⅱ(11)左端固接于旋转套筒组(Ⅸ)的旋转套筒Ⅱ(31)和旋转套筒Ⅲ(32)之间；分板Ⅲ(13)下端固接于支架板组件Ⅲ(Ⅶ)的下支架板(24)上端，分板Ⅲ(13)上端固接于旋转套筒组(Ⅸ)的旋转套筒Ⅲ(32)和旋转套筒Ⅳ(33)之间；分板Ⅳ(16)左端固接于支架板组件Ⅳ(Ⅷ)的左支架板(27)右端，分板Ⅳ(16)右端固接于旋转套筒组(Ⅸ)的旋转套筒Ⅰ(29)和旋转套筒Ⅳ(33)之间；厚整流板Ⅰ(34)内端间隙连接于旋转套筒组(Ⅸ)的旋转套筒Ⅰ(29)，厚整流板Ⅰ(34)中端通过凹球环槽间隙连接于细杆组Ⅰ(8)在该处的凸球环；厚整流板Ⅱ(35)内端间隙连接于旋转套筒组(Ⅸ)的旋转套筒Ⅱ(31)，厚整流板Ⅰ(34)中端通过凹球环槽间隙连接于细杆组Ⅱ(10)在该处的凸球环；厚整流板Ⅲ(36)内端间隙连接于旋转套筒组(Ⅸ)的旋转套筒Ⅲ(32)，厚整流板Ⅰ(34)中端通过凹球环槽间隙连接于细杆组Ⅲ(12)在该处的凸球环；厚整流板Ⅳ(37)内端间隙连接于旋转套筒组(Ⅸ)的旋转套筒Ⅳ(33)，厚整流板Ⅰ(34)中端通过凹球环槽间隙连接于细杆组Ⅳ(14)在该处的凸球环；其中凸球环(40)最大外径尺寸稍大于细杆组为1-3.2mm，凹球环槽(41)最大外径尺寸稍大于凸球为1-3.8mm；薄整流板组(38)的56块薄整流板分为8份，分别在厚整流板Ⅰ(34)、分板Ⅰ(9)、厚整流板Ⅱ(35)、分板Ⅱ(11)、厚整流板Ⅲ(36)、分板Ⅲ(13)、厚整流板Ⅳ(37)和分板Ⅳ(16)所分隔的8部分均布，其中厚整流板厚度均为2-2.4mm、薄整流板组厚度均为0.8-1.2mm，且56块薄整流板两端均经细轴组(Ⅻ)的细轴与固接于轴座组(Ⅺ)中的轴承组(39)的轴承活动连接，所有薄整流板都通过中端的凹球环槽间隙连接于细杆组上的凸球环，其中轴座组(Ⅺ)的轴座固接在对应的分板Ⅰ(9)、分板Ⅱ(11)、分板Ⅲ(13)和分板Ⅳ(16)的两面；轴座组(Ⅺ)的直径d7均为4-6mm，细轴组(Ⅻ)的直径d6均为0.8-2mm；定位杆(15)近前端与旋转套筒组(Ⅸ)的定位孔(30)固接。
所属类别：	实用新型